Che cos'è un tubo Venturi?

Un tubo venturi è un tubo o tubo che impiega una limitazione temporanea o un restringimento nella sua lunghezza per ridurre la pressione e aumentare la velocità di un fluido o gas che lo attraversa. Questo fenomeno di riduzione simultanea della pressione e aumento della velocità è noto come effetto venturi e ha una serie di usi come la misurazione del flusso d'aria e il pompaggio o l'atomizzazione di un fluido secondario. Esistono diversi tipi di profili del tubo venturi in uso generale, con una graduale modifica del profilo che risulta il più efficace.

Le leggi della fisica stabiliscono che un fluido o un gas che scorre in un tubo accelera se quel flusso è limitato. In questo caso, la pressione del fluido nell'area ristretta deve diminuire per risparmiare energia. La costrizione in un tubo è nota come venturi e l'aumento simultaneo della velocità del flusso e la diminuzione della pressione come effetto venturi. Le caratteristiche di cambiamento di pressione di questo fenomeno vengono utilizzate per eseguire attività come la misurazione del flusso di aria e carburante nei sistemi aeronautici e il calcolo della pressione differenziale in meteorologia.

Inoltre, la caduta di pressione nella costrizione del tubo venturi può essere utilizzata per pompare o atomizzare un fluido secondario. Se un secondo fluido viene introdotto nell'area ristretta del tubo venturi, il vuoto parziale creato dalla pressione inferiore lo trascinerà nel flusso del fluido primario dove i due si mescolano. Questa reazione viene utilizzata nelle pistole a spruzzo e negli aerografi per attingere la vernice nel flusso di aria compressa dove viene atomizzata. Il carburatore su un motore a combustione interna sfrutta la stessa reazione per aspirare carburante nell'aria aspirata dal motore. Un atomizzatore di profumo funziona allo stesso modo estraendo il profumo da una bottiglia e nel flusso d'aria dal bulbo dell'atomizzatore.

I tubi Venturi fanno uso di diversi tipi di profili di costrizione che vanno dalle delicate restrizioni a forma di clessidra ai semplici deflettori con un piccolo foro al centro. Poiché l'efficacia dell'effetto venturi si basa sul mantenimento di tutta l'energia del flusso d'aria iniziale possibile attraverso l'intera costrizione, la resistenza in quest'area dovrebbe essere ridotta al minimo. Per questo motivo, i tubi venturi con cambiamenti graduali nel profilo sono i più efficaci. Un tubo venturi avrà tipicamente un angolo del cono di entrata iniziale di circa 30 gradi e un angolo del cono di uscita di circa cinque gradi. Questi cambiamenti graduali nel profilo assicurano una resistenza minima al flusso del fluido e le migliori prestazioni venturi.